[우주를 보다] 토성의 계절? 신비한 고리보면 안다

1년 중 태양이 가장 높이 뜨고 낮의 길이가 가장 길다는 하지(夏至)를 맞은 지금(22일) 과연 신비의 행성 토성에도 지구와 같은 하지가 있을까?

최근 미 항공우주국(NASA)이 11년 간의 토성 고리 모습을 한장의 사진으로 공개해 관심을 끌고있다. 토성의 신비한 고리 모습이 조금씩 변하는 모습을 담은 이 사진은 단순히 우주에 대한 경외감만 우리에게 안겨주는 것은 아니다.

전문가들은 이 사진 속 토성 고리의 기울기를 통해 계절 변화를 알아낸다. 우리의 계절은 지구의 자전과 공전에 따라 태양으로부터 받는 열의 변화와 시간에 따라 생겨난다. 마찬가지로 태양을 공전하는 토성 역시 계절이 있을 것으로 추정되는데 이를 고리의 기울기로 알 수 있다.

토성 고리의 전체 모습이 우리에게 잘 보이는 경우는 토성의 자전축이 태양쪽으로 향하고 있을 때다. 이는 곧 토성이 여름을 맞이하고 있는 것으로 사진 속 최상단 토성의 경우 남반구가 여름을, 최하단의 경우 북반구가 여름을 맞이한 것이다.

'인터스텔라' 등 SF영화 속 배경으로도 자주 등장하는 토성은 태양을 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간이 29.7년이다. 그러나 토성의 자전축은 26.73도로 지구(23.5도)보다 약간 더 기울어져 있어 지구와 유사한 계절의 변화가 있을 것으로 추정돼 왔다.

특히 토성의 상징은 주위를 둘러싼 신비한 고리다. 토성의 고리는 대부분 얼음으로 이루어져 있으며 우주 먼지와 다른 화합물이 약간 섞여있다.

이 얼음 때문에 전문가들은 태양계 초기 토성이 ‘물 많은’ 혜성의 영향을 받은 것으로 추측하고 있으나 일부에서는 토성의 강한 중력으로 산산히 쪼개져 생긴 위성의 잔해물이라고 주장하고 있다. 토성의 주요 고리는 3개로 바깥 쪽부터 A, B, C라 칭해졌으며 이후 추가로 D, E, F, G고리의 존재가 확인됐다.

한편 토성은 오는 2017년 5월 하지를 맞이한다.　

박종익 기자 pji@seoul.co.kr